螺旋c多平面重建技術(shù)在外傷性骨折檢查中的應(yīng)用

螺旋c多平面重建技術(shù)在外傷性骨折檢查中的應(yīng)用

目前，螺旋ct已廣泛應(yīng)用于外傷性骨折的檢查中，其價值日益受到臨床和影像學(xué)的關(guān)注。螺旋CT不僅可以進(jìn)行容積掃描和數(shù)據(jù)采集,而且容積數(shù)據(jù)還可進(jìn)行任意間隔橫軸位圖像的重建,并進(jìn)行較高質(zhì)量的多平面圖像重建(multiplanarreconstructions,MPR)和三維圖像重建(three-dimensionalreconstructions,3D),從而拓寬了螺旋CT在外傷性骨折方面的應(yīng)用價值。本文將螺旋CT及目前常用的圖像后處理技術(shù)應(yīng)用于外傷性骨折的檢查,旨在探討重建技術(shù)在這方面的應(yīng)用價值。1材料和方法1.1病例選擇及臨床癥狀收集有明確創(chuàng)傷病史的患者60例,男42例,女18例,年齡15～75歲,平均32歲。臨床癥狀主要為患處局部疼痛、腫脹,部分病例伴有局部功能障礙。病程為傷后1～15d不等。均于CT檢查前拍攝X線片或CR片。1.2標(biāo)準(zhǔn)算法重建采用PhilipsAura螺旋CT機(jī),患者仰臥位,先以層厚2mm或3mm,螺距1.5掃描,所得圖像再以1.0～2.0mm層厚,標(biāo)準(zhǔn)算法重建。將重建后的圖像傳至計(jì)算機(jī)工作站。1.3觀察骨折位置用于圖像后處理的計(jì)算機(jī)工作站為SunMicrosystem。根據(jù)橫軸位觀察到的骨折位置進(jìn)行冠狀位和矢狀位多平面重建(MPR),然后進(jìn)行三維圖像重建(3D),觀察骨折的移位、旋轉(zhuǎn)方向和骨折程度以及骨碎片的位置和數(shù)量。2骨折類型及顯示率60例中,顱面骨受累18例,其中顱骨骨折4例、鼻骨骨折8例、眼眶壁骨折4例、顳骨骨折2例;脊柱骨折23例,其中單發(fā)骨折15例(圖1)、多發(fā)骨折8例;膝關(guān)節(jié)骨折8例;髖關(guān)節(jié)骨折8例(圖2);跟骨及足部骨折3例。本組中脊柱爆裂骨折伴有椎管內(nèi)骨碎片者11例(圖1),關(guān)節(jié)骨折伴有關(guān)節(jié)內(nèi)骨碎片者13例(圖2)。本組中X線或CR、CT橫軸位、MPR及3D重建圖像對于骨折的顯示率見表1,3D未能做出明確診斷的骨折為單發(fā)細(xì)小骨折(7例),顱底骨折(2例)。但3D重建圖像對于脊柱爆裂骨折伴有椎管內(nèi)骨碎片及關(guān)節(jié)骨折伴有關(guān)節(jié)內(nèi)骨碎片的顯示率(100%)明顯優(yōu)于X線或CR(26%)、CT橫軸位(73%)、MPR重建(83%),如對骨碎片的位置、數(shù)量、骨碎片的移位情況及骨折后骨結(jié)構(gòu)的空間改變等的顯示。3d重建的適應(yīng)證及圖像質(zhì)量由于常規(guī)X線平片上圖像相互重疊遮擋,致使發(fā)生于復(fù)雜解剖部位的骨折及細(xì)小骨折不易在X線平片上發(fā)現(xiàn)。而螺旋CT可以進(jìn)行容積掃描和數(shù)據(jù)采集,再根據(jù)需要利用工作站進(jìn)行多角度、多平面的MPR和3D圖像的實(shí)時重建,并可對重建圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從多角度直觀、逼真地觀察病變,克服了常規(guī)X線和普通CT只能單角度觀察病變的局限性,此種檢查技術(shù)現(xiàn)已被認(rèn)為是診斷骨折最可靠的方法。本組病例中X線平片對于骨折的顯示率(57%)明顯低于CT橫軸位(96%)、MPR(96%)及3D重建(85%)。另一方面,外傷患者常由于疼痛、功能障礙等原因?qū)е聮呙梵w位為非常規(guī)體位,從而使橫軸位不能顯示患處標(biāo)準(zhǔn)的解剖關(guān)系,此時通過任意方位的MPR和3D重建即可彌補(bǔ)這一不足,使影像醫(yī)生和骨科醫(yī)生能準(zhǔn)確地觀察到骨折線、骨折斷端排列和對位情況、關(guān)節(jié)內(nèi)及椎管內(nèi)骨碎片的位置和數(shù)量等,而患者只需平臥,無需特殊體位掃描即可得到明確診斷。其次,螺旋CT掃描速度快,范圍大,可在短時間內(nèi)一次完成成人軀干或某一肢體的掃描,從而對骨折做出及時而準(zhǔn)確的診斷,同時還可觀察該患者是否伴有顱內(nèi)、胸腹腔內(nèi)等臟器損傷,有利于危重患者的快速診治。值得注意的是,理想的MPR和3D重建效果與適當(dāng)?shù)膾呙璨杉瘏?shù)有密切關(guān)系,尤其是與掃描厚度、層間重疊及螺距的關(guān)系最大。目前為止,選擇怎樣的掃描方案以獲得最佳的重建效果尚有爭議。多數(shù)人認(rèn)為以較薄的層厚、較大的層間重疊或較小的螺距進(jìn)行掃描,重組后得到的二維或三維圖像質(zhì)量較佳。但是,本組病例采用較薄的層厚(2～3mm)和稍大的螺距(pitch1.5)掃描,所得MPR和3D重建圖像的質(zhì)量仍比較好,與宋志巍的研究結(jié)果相一致。此外,3D重建技術(shù)是通過調(diào)整CT值閾值,使不需要觀察的組織透明度變?yōu)?00%,從而消除其影像,需要觀察組織的透明度為0,從而保留其影像,因此圖像的質(zhì)量與選擇的CT閾值下限有密切的關(guān)系,閾值過高或過低均可造成骨折的假陽性與假陰性。本組中3D重建所選擇CT閾值的下限為160～180HU,與文獻(xiàn)所述一致。研究顯示,MPR可以進(jìn)行冠狀、矢狀及任意斜面重建圖像,因而可對損傷部位行多剖面觀察,除可顯示橫軸位圖像所有征象外,對了解關(guān)節(jié)面損傷程度,是否伴有脫位及脊柱附件骨折,椎體脫位,椎管狹窄,脊髓損傷等方面可提供更直接、更立體的依據(jù),并且可避免橫軸位圖像對平行于X線束的骨折線及半脫位、輕微壓縮性骨折診斷的遺漏。本組病例中2例脊柱輕微壓縮性骨折橫軸位未能顯示,而在MPR圖像上可清晰顯示,但MPR的缺點(diǎn)是不能在同一平面上顯示全部骨折線及骨碎片(圖2B,C)。3D圖像的優(yōu)勢是可完整地顯示骨折后骨結(jié)構(gòu)的空間改變及關(guān)節(jié)內(nèi)骨碎片的位置、數(shù)量,還可任意旋轉(zhuǎn)角度觀察,也可利用消隱技術(shù)除去重疊骨的遮擋,暴露骨折最佳視角及深部不易顯示的骨折(圖2D),有利于骨科醫(yī)生制定手術(shù)方案,尤其是手術(shù)入路和螺釘固定的位置,但3D圖像對于細(xì)小無移位的骨折線、體積較小或不規(guī)則骨骨折顯示較差。本組中分別有3例鼻骨骨折、2例眶壁骨折、1例脛骨平臺骨折,1例股骨頸骨折及2例顱底的篩骨、蝶骨骨折未能做出明確診斷,前7個病例為細(xì)小骨折,后者為不規(guī)則骨折。眾所周知,骨折伴有關(guān)節(jié)內(nèi)骨碎片是一種嚴(yán)重的損傷,臨床治療上需要達(dá)到解剖復(fù)位,若不能很好復(fù)位,可繼發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎,引起關(guān)節(jié)疼痛,甚至使肢體功能嚴(yán)重受限;脊柱爆裂骨折伴有椎管內(nèi)骨碎片則可造成椎管狹窄,且骨碎片可壓迫脊髓,造成脊髓及脊神經(jīng)的損傷,嚴(yán)重者可出現(xiàn)癱瘓,故對普通X線平片不能了解的關(guān)節(jié)內(nèi)及椎管內(nèi)骨碎片的情況,利用螺旋CT3D重建可以獲得更具體、更逼真的立體圖像,從而全面了解骨碎片的位置和數(shù)量(圖1D,圖2D),便于骨科醫(yī)師在術(shù)前了解骨折損傷的嚴(yán)重程度及骨折移位的方向和關(guān)節(jié)面塌陷的程度與部位。因此,選擇最佳的手術(shù)入路,可以縮短手術(shù)時間,減少術(shù)中出血和組織損傷,使骨折達(dá)到解剖復(fù)位,減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。